專利名稱：用于鉆具的支撐襯墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆具，更具體地涉及一種用于鉆具例如金屬鉆具的支撐襯墊。該鉆具包括一個(gè)或多個(gè)用來在鉆孔中支撐和導(dǎo)引鉆具的支撐襯墊。根據(jù)本發(fā)明的支撐襯墊的典型應(yīng)用的例子是排出型鉆削刀具。有利的是，支撐襯墊可以用于所謂的BTA鉆削中。
背景技術(shù)：
在已經(jīng)公知的鉆具中，支撐襯墊例如通過粘接固定連接于鉆具，但這會(huì)引起很多麻煩。當(dāng)支撐襯墊被固定時(shí)，支撐襯墊和孔之間的咬合可能很容易出現(xiàn)。在盡可能避免這一問題的嘗試中，襯墊可以制成為具有小的錐度，這樣，它們離開鉆具軸線的距離在沿著向后的方向就略微減小了，從而離開了末端。
然而，這引起支撐襯墊上的壓力在襯墊的前部變得集中，這又使得產(chǎn)生了較大的磨損和發(fā)熱。前面提到的固定的支撐襯墊的另一個(gè)缺點(diǎn)是很難在襯墊和鉆具之間在切線方向上獲得充分的抵靠。即使鉆具的直徑恒定，要想使襯墊的配合達(dá)到充分接觸也是困難的。
這種固定的支撐襯墊的另一個(gè)明顯缺點(diǎn)是如果-個(gè)襯墊損壞，整個(gè)鉆具就必須完全被替換。
根據(jù)瑞典專利文獻(xiàn)SE-C-347 450(和美國(guó)專利No.3,751,177)，做了這樣一種嘗試以致力于克服這些缺點(diǎn)，即用所謂的擺動(dòng)支撐襯墊來代替固定的支撐襯墊。按照其公開的結(jié)構(gòu)，襯墊可動(dòng)地安裝在鉆具中，因而，它們能夠圍繞著縱向軸線和橫向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。襯墊圍繞縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的能力由一鉸節(jié)接合來完成，該鉸節(jié)接合包括在鉆具中，并具有凸?fàn)顖A柱滑動(dòng)表面，其抵靠著形成在鉆具中的凹陷的相應(yīng)的凸?fàn)罨瑒?dòng)表面。這些滑動(dòng)表面的縱向軸線靠近或略微比支撐襯墊的周圍外靠一些。而且，鉸節(jié)通過螺釘固定在鉆具上。為了允許鉸節(jié)的運(yùn)動(dòng)，在鉸節(jié)和螺釘頭之間設(shè)置彈簧墊圈。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)也存在一些敏感的缺點(diǎn)。一方面，這種結(jié)構(gòu)相對(duì)昂貴，制造復(fù)雜。而且，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對(duì)于不同的直徑很難對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，這種結(jié)構(gòu)在制造和使用過程中易于損壞。當(dāng)支撐襯墊在其露出的短側(cè)損壞時(shí)，就必須替換支撐襯墊和支架。
發(fā)明概述鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是要生產(chǎn)一種這樣的鉆具，其不包括具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的支撐襯墊，而是提供一種包括幾個(gè)盡可能少的單獨(dú)構(gòu)成的零部件的支撐襯墊的裝配。
本發(fā)明還要提供一種支撐襯墊，其具有很高的強(qiáng)度和耐久性，并能完全由硬質(zhì)合金材料制成。
本發(fā)明的又一目的是提供一種鉆具，其支撐襯墊可使得對(duì)不同直徑的調(diào)節(jié)成為可能。
對(duì)于鉆具的一個(gè)要求是其支撐襯墊易于定位和加工。
對(duì)于支撐襯墊的進(jìn)一步要求是允許已損壞的支撐襯墊的再利用。
為了致力于上述要求，本發(fā)明提出了一種令人驚奇的簡(jiǎn)易的解決方案，其中，支撐襯墊被設(shè)置成具有兩個(gè)翼形突起。更具體地說，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于鉆削刀具的支撐襯墊包括具有兩個(gè)長(zhǎng)邊和兩個(gè)短邊的、實(shí)質(zhì)上呈平行六面體形狀的硬質(zhì)合金本體。每個(gè)長(zhǎng)邊具有從其延伸的翼形突起。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于在工件上鉆孔的鉆具包括鉆頭，至少一個(gè)設(shè)置在鉆頭上用來安裝切削刀片的切削刀片座，設(shè)置在鉆頭上的支撐襯墊底座，和安裝在支撐襯墊底座上的用來支撐并導(dǎo)引鉆具的支撐襯墊。該支撐襯墊包括具有兩個(gè)長(zhǎng)邊和兩個(gè)短邊的、實(shí)質(zhì)上呈平行六面體形狀的硬質(zhì)合金本體，以及從每個(gè)長(zhǎng)邊橫向延伸的突起。
附圖簡(jiǎn)要說明為了直觀但并不限定的目的，以下將參照附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行說明，其中相似的元件由相似的參考標(biāo)號(hào)表示，這些附圖是


圖1是根據(jù)本發(fā)明的鉆削刀具的部分剖視的側(cè)視圖；圖2是圖1所示的鉆削刀具的俯視圖；圖3是鉆削刀具中的支撐襯墊底座的平面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的支撐襯墊的立體圖；圖5是圖4所示的支撐襯墊的俯視圖；以及圖6是圖4所示的支撐襯墊的側(cè)視圖。
最佳實(shí)施例的詳細(xì)說明首先參見圖1，排出型鉆削刀具1具有軸部2。軸部2具有外螺紋3，該外螺紋以公知的方式與夾持外管(未示出)相螺合。
鉆削刀具1的頂部、冠部或頭部具有三個(gè)切削刀片座，其徑向向內(nèi)地包括周邊切削刀片5、中間切削刀片6和中心切削刀片7。每個(gè)切削刀片分別安置于夾頭8、9和10中。然而，夾頭及刀片的特定形狀并不構(gòu)成本發(fā)明的基本特征，刀片甚至能夠被粘接在鉆頭中，例如按照瑞典專利申請(qǐng)No.9402036-9中所公開的那樣。
周邊的刀片5形成被機(jī)加工的工件的孔的直徑。由于不希望留有芯，相鄰的中心刀片7與鉆具的中心軸線相重疊。在旋轉(zhuǎn)過程中，中間的刀片6的切削刃的軌跡與周邊的刀片5和中間的刀片6的切削刃相重疊，以便獲得從中心軸線到周邊的連續(xù)的切削線。
兩個(gè)切屑槽開口于鉆具的頂側(cè)，一個(gè)較大的切屑槽11為周邊的刀片5和中心的刀片7所共用，另一個(gè)較小的切屑槽用于中間的刀片。最好的是，切屑槽11、12的相對(duì)的下端在車出的內(nèi)部切屑空間13開口，該內(nèi)部切屑空間具有截頭錐的形式，其具有沿著朝向鉆具的頂側(cè)的方向車出的底側(cè)。根據(jù)示出的實(shí)施例，周邊的夾頭8具有支撐墊15。
為了支撐和導(dǎo)引鉆具，設(shè)置了兩個(gè)由硬質(zhì)合金構(gòu)成的支撐襯墊14。每個(gè)支撐襯墊具有平行六面體的基本形狀，其具有矩形或類似矩形的平面圖。襯墊14由相對(duì)的縱長(zhǎng)側(cè)和相對(duì)的短的橫向側(cè)限定。
每個(gè)支撐襯座14形成有兩個(gè)翼形部16，每個(gè)翼形部位于襯墊的每個(gè)縱向側(cè)上。這些突出部或翼形部16的每一個(gè)均具有圓弧弓形的形式，它們基本上彼此構(gòu)成鏡面影象。這樣，每個(gè)“翼”16的外輪廓基本相當(dāng)于曲線，每個(gè)“翼”16相應(yīng)于支撐襯墊14的縱向尺寸橫向或徑向向外地延伸。每個(gè)“翼”16的縱向伸展范圍或長(zhǎng)度1適合在襯墊14的長(zhǎng)邊的總長(zhǎng)度L的1/5和3/5之間，最好在襯墊的長(zhǎng)邊的總度度L的1/4和1/2之間?！耙怼?6被定位在襯墊的橫邊之間，最好在支撐襯墊14的縱向范圍的中心處，如圖4所示。
如圖6所示，每個(gè)支撐襯墊14的徑向外側(cè)17是略呈圓弧形的，以便抵靠工件中的鉆削孔。為了避免潛在的擠楔和咬合，支撐襯墊14的邊緣線要略微傾斜。突出部或“翼”16適當(dāng)?shù)刂瞥蔀楸戎我r墊的厚度略薄。而且，支撐襯墊14具有位于中心的通孔18，以便通過適合的鎖定螺釘將支撐襯墊固定于鉆削刀具上。
如圖3所示，底座19設(shè)置在鉆頭中以便安裝根據(jù)本發(fā)明的支撐襯墊14。兩個(gè)軸向的界限具有兩個(gè)突出部20，其形式或形狀與突出部或翼形突起的幾何形狀相應(yīng)。以這種方式，可以很容易地將支撐襯墊14軸向定位在預(yù)定的、要求的位置。為了進(jìn)一步方便支撐襯墊14向底座的導(dǎo)入，后者可具有軸向下方的抵靠部21。
通過上述的支撐襯墊14和支撐襯墊底座的結(jié)構(gòu)，可以獲得許多優(yōu)點(diǎn)。通過兩個(gè)翼形的突出部16，特別是在通孔周圍的脆弱部分獲得了更高強(qiáng)度的支撐襯墊，又特別意味著支撐襯墊14能夠由硬質(zhì)合金整體制成，這是根據(jù)SE-C-347450所描述的結(jié)構(gòu)不可能獲得的結(jié)果。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是支撐襯墊的軸向抵靠表面由翼形突起部16和相應(yīng)的突起20(抵靠部21是選擇性的)之間的接觸表面構(gòu)成。這為損壞的支撐襯墊提供了特別的優(yōu)點(diǎn)。即其一端已損壞、其短側(cè)不能再起抵靠表面作用的支撐襯墊可以松開再旋轉(zhuǎn)半周。
而且，通過不同厚度的基礎(chǔ)墊層，可以很容易地獲得不同的直徑。這些平面圖實(shí)質(zhì)上與支撐襯墊相應(yīng)的墊層被設(shè)置在支撐襯墊的下邊作為距離調(diào)整元件。此外，整個(gè)支撐襯墊底座19能夠很容易地通過一個(gè)端銑加工而完成。進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是整個(gè)支撐襯墊可以用已知的PVD(物理汽相沉積)或CVD(化學(xué)汽相沉積)技術(shù)進(jìn)行涂覆。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在壓制支撐襯墊時(shí)，硬質(zhì)合金粉末的緊實(shí)更容易，這是由于在襯墊的整個(gè)長(zhǎng)度上橫截面積大約是相同的。
在上述說明中描述了本發(fā)明的原則、最佳實(shí)施例和操作模式。然而，要求保護(hù)的發(fā)明并不限于由所公開的具體實(shí)施例構(gòu)成。而且，這里所描述的實(shí)施例被認(rèn)為是示例性的而不是限定性的。在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，本發(fā)明可由其它的、等同替換應(yīng)用進(jìn)行變化和變型。因此，很顯然，所有這些變化、改型或替換均落在權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于鉆削刀具的支撐襯墊，包括實(shí)質(zhì)上呈平行六面體形狀的硬質(zhì)合金本體，其具有兩個(gè)長(zhǎng)邊和兩個(gè)短邊，每個(gè)長(zhǎng)邊分別具有從其延伸的翼形突起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的支撐襯墊，其中，每個(gè)突起具有圓的一部分的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的支撐襯墊，其中，每個(gè)突起具有這樣的長(zhǎng)度，即其在支撐襯墊的縱向范圍測(cè)得的長(zhǎng)度在長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度的1/4至1/2之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的支撐襯墊，其中，每個(gè)突起具有這樣的長(zhǎng)度，即其在支撐襯墊的縱向范圍測(cè)得的長(zhǎng)度在長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度的1/4至1/2之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的支撐襯墊，其中，支撐襯墊的上表面是圓柱形圓弧。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的支撐襯墊，其中，支撐襯墊的上表面是圓柱形圓弧。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的支撐襯墊，其中，支撐襯墊的上表面是圓柱形圓弧。
8.根據(jù)權(quán)利要求8的支撐襯墊，其中，支撐襯墊包括位于中心的通孔，該通孔穿過支撐襯墊延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的支撐襯墊，其中，支撐襯墊包括位于中心的通孔，該通孔穿過支撐襯墊延伸。
10.可定位在設(shè)置于鉆削刀具的鉆頭的底座中的支撐襯墊，用來支撐并導(dǎo)引刀具，該支撐襯墊包括本體，該本體具有實(shí)質(zhì)上平行六面體的形狀，其具有相對(duì)的長(zhǎng)邊和相對(duì)的橫邊，一對(duì)分別從每個(gè)所述長(zhǎng)邊橫向延伸的突起，該突起位于本體的橫邊之間，用來將支撐襯墊固定在鉆頭上的通孔穿過本體延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的支撐襯墊，其中，所述突起具有曲線形。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的支撐襯墊，其中，每個(gè)突起具有這樣的長(zhǎng)度，即其在支撐襯墊的縱向范圍測(cè)得的長(zhǎng)度在長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度的1/4至1/2之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的支撐襯墊，其中，支撐襯墊的上表面是圓柱形圓弧。
14.一種用來在工件上鉆孔的鉆具，包括鉆頭，至少一個(gè)設(shè)置在鉆頭上用來安裝切削刀片的切削刀片座，設(shè)置在鉆頭上的支撐襯墊底座，和安裝在支撐襯墊底座上的用來支撐并導(dǎo)引鉆具的支撐襯墊，所述支撐襯墊包括實(shí)質(zhì)上呈平行六面體形狀的 硬質(zhì)合金本體，該本體具有兩個(gè)相對(duì)的長(zhǎng)邊，突起從每個(gè)所述長(zhǎng)邊橫向延伸。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的鉆具，其中，所述支持襯墊底座包括兩個(gè)分別容納所述突起的突出部。
16根據(jù)權(quán)利要求14的鉆具，其包括貫穿支撐襯墊延伸的孔。
全文摘要
一種鉆具，包括用于在鉆孔中支撐并導(dǎo)引鉆具的支撐襯墊。該支撐襯墊被形成為平行六面體形狀的硬質(zhì)合金本體，在其長(zhǎng)邊上具有兩個(gè)翼形突起。以與此相應(yīng)的方式，鉆具的鉆頭包括在其長(zhǎng)邊具有兩個(gè)突出部的凹陷部。這種結(jié)構(gòu)為支撐襯墊提供了確定的軸向位置，并為支撐襯墊在由中心孔所造成的脆弱部分提供了更高的強(qiáng)度。而且，如果支撐襯墊一端已損壞而不能再起抵靠表面的作用時(shí)，支撐襯墊可被轉(zhuǎn)動(dòng)半周。
文檔編號(hào)B23B51/00GK1156981SQ9519490
公開日1997年8月13日 申請(qǐng)日期1995年9月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月12日
發(fā)明者奧克·丹尼爾松, 托爾斯滕·布隆貝里 申請(qǐng)人:桑德維克公司